extern "C"学习笔记

extern "C"的由来

由于C和C++编译器生成的目标文件中对函数名和全局变量名的修饰规则不同（如C++支持函数重载，而C不支持），为了兼容性，C++标准制定者创造了extern “C”，故该用语只能用于C++编译器，不能用于C编译器。
extern “C”（C必须大写）是连接申明(linkage declaration)，申明的结果是在编译后的目标文件中，按照C编译器的命名修饰规则来修饰被extern "C"申明的变量名和函数名。

//file.c
#include <stddef.h>
struct  strA
{
	float a;
	int   b;
} bb[3] = {{1.1, 2}, {3.4, 5}, {4.5 ,7}};
int* iptr[100] = {NULL};
double dss = 1001.01;

//extern "C"
int cfunc(float* fa, int ib) 
{
	return 0;
}

第三次是去除了extern “C前注释符后的编译结果。
由上图可见，gcc和g++对全局变量在目标文件中的命名修饰规则是相同的（据了解，某些编译器如Microsoft Visual VC/C++ 6.0对全局变量修饰规则不同），即extern "C"实际只作用于函数名，全局变量并不需要extern "C"特殊申明。建议按照惯例将全局变量和函数声明都使用extern "C"申明，至少不会出现问题。

extern "C"的目的

使C++编译器按照c编译器的修饰规则来修饰相应的函数名和全局变量名，以便于C和C++混合编程（如c++调用c函数），而不是使用C编译器编译被extern "C"申明的函数体和全局变量，即函数体中依然可以使用cout、class等C++才有的内部名称，甚至可以使用extern "C"申明的函数名在extern "C"作用域外实现函数重载；全局变量的定义仍然遵循C++规范。

extern "C"的用法

一般的将extern “C” 用于函数和全局变量声明部分，以消除c++编译器给目标名添加的特殊命名修饰，建议放在头文件里， 也可以在模块文件中定义处使用。extern “C”{ }作用于花括号内所有声明和定义，如果没有花括号，则只作用于紧跟在后面（同一行或下一行）的一个声明或定义，举例如下：

 //单个声明，extern具有双重含义，修饰"C", 同时修饰被声明的对象
 //故类型前面不需要也不能再添加extern
extern "C"   float   R;                         //声明

//编译警告：初始化和extern同时出现，其他地方再有定义，报错重复定义
extern "C"  int  a = 0;	     //定义，忽略extern

extern "C"  struct  aa{
	float  a, b;
	}strfor_;					        //声明
extern "C"  void  c_fun(float*);        //声明
extern "C"  
 void  c_fun( float* a)  { ...  }       //定义

//用于多个声明，可以包括函数、变量定义，extern不再具有双重含义
extern "C"
{
	#include  “test.h”                  //应用于test.h中的所有声明和定义
	float  zzz = 234.9;      //定义, 无初始值时，也是定义
	extern int  out1;      //声明
	extern  void  c_fun(float*);        //声明
	void  c_fun1( float* a)  { ...  }    //定义， 不建议
}

使用c++预定义宏__cplusplus

 编译器和文件扩展名有如下组合

g++  -c  file.c
g++  -c  file.cpp
gcc   -c  file.cpp
gcc  -c  file.c

前三种情况下，都是使用的c++编译器，即预定义了宏__cplusplus ；第四种情况使用的c编译器，即宏 __cplusplus 未定义，且 extern "C"不适用于这种情况。为了适用各种情况，可以利用该宏做如下处理

#ifdef  __cplusplus 
extern "C"  {
#endif
    ...............          //声明和定义， 如果一行搞定，可以去除{ }
#ifdef  __cplusplus 
}
#endif  

对于前三种情况，#ifdef __cplusplus 是多余的；对于第四种情况，如果没有#ifdef __cplusplus，无法通过编译，所以包括extern “C” 都是多余的。当完全确定使用的何种方式时，不使用#ifdef __cplusplus 是可以的；当不确定使用何种编译器时，建议使用#ifdef __cplusplus 一劳永逸。

另外：
1、在头文件中使用extern “C”，必须使用{}，即使是单一声明；
2、当混合编程时，假如fortran中定义了a，在C文件中声明时，extern int a_ = 10 或 int a_ = 10，或int a_；都不会报错，前者编译时有警告，三者在链接时都有alignment警告。尽管a和a_指向相同的内存，编译后就是同一个名称a_，但由于c中赋值的“强制性”优先于extern，所以在这三种情况下，都把a_当做（假定）变量定义，由于c和fortran在字节对齐方面的差别，就有了alignment警告。因此最好还是使用extern int a_，明确声明为外部全局变量，并避免了警告和实际执行中可能产生的错误。

部分参考文件
extern “C”的作用详解
在C++ 程序中调用被C 编译器编译后的函数，为什么要加extern “C”？----转